[发明专利]一种基于FPGA的全配置型Cameralink转光纤实时图像光端机

说明书

技术领域

本发明涉及高带宽(85MHz)、高可靠性的全配置型(Full)Camera link实时图像远距离传输，尤其涉及基于FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)的Camera link高速实时图像远距离传输实现。

背景技术

在传统的Camera link图像传输系统中，设备之间的传输介质都是采用Camera link线缆进行直接连接的，由于Camera link线缆的抗干扰性差，传输距离短(小于10米)，未能满足远距离传输。近年来，随着光纤互联传输技术的发展，逐渐出现了基于光纤传输的基本型(Base)Camera link图像光端机，但是仅能实现基本型(Base)Camera link图像传输，且传输距离短(约300米)，未能满足工程需要的中等配置(Medium)、全配置(Full)、高带宽(85MHz)的Camera link实时图像远距离传输，未能满足更远距离(100千米及以上)传输。

本发明采用FPGA的高速信号处理性能、高速串行传输RocketIO IP核等资源优势，设计出一套全配置型Camera link转光纤装置，SFP光纤互联传输装置，解决了高带宽(85MHz)、全配置型(Full)Camera link转换光纤的技术难点，突破了远距离(120千米)传输的局限，并且实现了Camera link串口数据、时序同步控制信号与光纤数据流的互转换，实现了Camera link串口数据、时序同步控制信号的远距离互联通讯。同时，本发明的光端机可配置SFP光纤模块，提供单模或者多模SFP光纤模块的灵活配置，满足多种工程应用场合的需求。

发明内容

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

基于FPGA的全配置型Camera link转光纤实时图像光端机，其特征在于包括：Camera link转光纤装置(1)和SFP光纤互联传输装置(2)；Camera link转光纤装置(1)完成全配置型(Full)Camera link实时图像输入至光纤实时图像输出的转换，光纤实时图像通过SFP光纤互联传输装置(2)发送至远端；Camera link转光纤装置(1)实时接收SFP光纤互联传输装置(2)输入的串口、时序同步控制光纤数据流，Camera link转光纤装置(1)完成光纤数据流解析并转换成串口数据、时序同步控制信号传输至相机；其全配置型Camera link转光纤实时图像光端机的特征在于自适应Camera link的全配置型(Full)、中等型(Medium)或基本型(Base)输入工作模式，无需人工干预配置，自适应Camera link的输入工作频率，最高Camera link工作频率达85MHz。

Camera link转光纤装置(1)，包括Camera link基本配置(Base)输入接口模块(111)、Camera link全配置(Full)输入接口模块(112)、Camera link数据解调模块(113、114、115)、LED指示灯(110)、数据采集同步模块(12)、64位转48位数据分发模块(13)、数据Block RAM乒乓缓存模块(14)、图像帧封装模块(15)、数据包封装模块(16)、串口数据采集/解析模块(161)、数据并/串转换模块(17)、时钟芯片(18)、时钟管理模块(181)、FPGA芯片(19)、EEPROM程序存储芯片(191)。

Camera link基本配置(Base)输入接口模块(111)、Camera link全配置(Full)输入接口模块(112)，满足Camera link接口的全配置型(Full)、中等型(Medium)或基本型(Base)输入。

Camera link数据解调模块(113、114、115)，满足Camera link的全配置型(Full)、中等型(Medium)或基本型(Base)的数据解调，每一个模块均由DS90CR288A芯片完成数据解调，数据解调模块(113)对应Camera link格式的X分量数据，数据解调模块(114)对应Camera link格式的Y分量数据，数据解调模块(115)对应Camera link格式的Z分量数据，解调获得的数据均输入FPGA(19)芯片进行处理。